Modelování a řízení obsahu NOx ve spalinách

Bc. Petr Večeřa

Master's thesis

The Modelling and Control of NOx in Flue Gases

Abstract:

Práce je zaměřena na hledání optimálního způsobu řízení spalovacího procesu za účelem redukce emisí oxidů dusíku (NOx) na energetickém zařízení tepelného zdroje FK31 spalující fosilní paliva. Obsahem diplomové práce je nalezení řešení pro snížení emisí NOx z fluidního kotle FK31 společnosti Alpiq Generatio (CZ) s.r.o ve Zlíně na základě řízení objemového průtoku přiváděného primárního a sekundárního vzduchu do zmíněného kotle. První část práce je věnována úpravě regulace průtočného množství vstupujících vzduchů v závislosti na množství přivedeného paliva do kotle. V následující části se již zabývá nalezením dalších možností snížení emisí NOx při minimálních výkonech kotle. Z provedených zkoušek bylo zřejmé, že do odstranění technických obtíží na recirkulačním ventilátoru vede k optimalizaci jediným možný způsob, kterým je řízení množství terciálního vzduchu pod jeho nastavenou minimální mez udanou výrobcem kotle. Pro tento zásah bylo nutné provést úpravy regulačních klapek, mající za cíl dosažení rovnoměrnějšího přísunu vzduchu do kotle a výsledného snížení emisí NOx o 30 mg.m-3. V závěru diplomové práce je uvedeno zhodnocení dosažených výsledků.

Abstract:

This thesis is focused on searching the optimum method of controlling the combustion process to reduce emissions of nitrogen oxides (NOx) on energy device of the heat source FK31 that burns fossil fuels. The thesis contains finding solution for reducing emissions of NOx from fluidized boiler FK31 which is owed by Alpiq Generation (CZ) s.r.o in Zlin based on controlling volumetric flow supplied primary and secondary air into said boiler. The first part of the thesis is devoted to the adjustment of regulation of the flow amount of incoming airs depending on the amount of fuel supplied to the boiler. The following part deals with finding other ways of reducing NOx emissions at minimal boiler outputs. Carried out tests showed that there is only one possible way which is controlling of the amount of tertiary air below its set minimal limit specified by the boiler maker, until the time of elimination of technical difficulties. It was necessary for this action to make adjustments of regulation dampers, aiming to achieve more uniform intake of air into the boiler and the resulting reduction of NOx emissions by 30 mg.m-3. In resume of the thesis, there is the evaluation of achieved results.

Keywords

oxidy dusíku, bilance, model spalování, fluidní kotel, stechiometrie spalování, identifikace soustavy, 2DOF soustava.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2016

Accessible from:: 25. 5. 2016

Thesis defence

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Master programme / field:
Engineering Informatics / Automatic Control and Informatics